学术干货| sysweld 焊接教程之VE焊接工艺准备
接上一篇:学术干货| sysweld 焊接教程之VE有限元模型建立
Preparing for Welding Process 焊接工艺的准备
Renaming Parts 重命名Parts
- 在其中一个parts上右键,选择Part Manager(Part管理器),按如下约定重命名。
- 同样操作,将PART_27重命名为PANEL01_COMPO
- 重命名PART_26为 PANEL02_COMPO
- 重命名PART_25为J01_WIRE
- 关闭Part Manager 对话框
Defining Collectors: Result Review 定义集:结果评估
- 在浏览器窗口Explorer Window中的Collectors上右键,选择 “Collector Manager”(集管理器).
- 设置对象选择器Entity Selector为3D Elements by 3D Elements。显示视角设为XZ ()模式
- 在Collector Manager中点击按钮 新增集,name为POST-CROSS-SCETION
- 选择“Elements”项,显示视角设为 XY () 模式。
- 框选自焊接起始边界(底部)开始的第5行单元,如下图所示
- 选择单元后,按OK 确定选择,按刷新按钮refresh () 查看在Collector Manager 中的集Collector。
Defining Collectors: Load 定义集:载荷
- 视角设为XZ 模式 () ,按 ‘F’适合窗口显示 。
- 对每个Loads都要创建集。与焊接有关的LOAD由焊缝WIRE及其邻近单元(焊接过程中受热影响,热影响区HAZ).
- 创建新集:J01_LOAD。选择“Elements” 项,更改对象选择器 Entity Selector为 3D Elements,该Load中仅有3D单元。
- 选择J01_WIRE所有单元及其邻近的2排单元。
Elements in J01_LOAD
Defining Collectors: Clamping Conditions 定义集:夹持条件
- 必须创建集以模拟焊接过程中的夹持条件。
- 第一个夹持集命名为CLAMP01,选择 “Nodes”项,选择基板如下图所示的1个节点,按 OK 确定。
- 再次选择New新建集,命名为 CLAMP02,选择基板的1个节点,按 OK
- 再次选择New新建集,命名为 CLAMP03,选择筋板侧的所有节点,按 OK
- 再次选择New新建集,命名为 CLAMP04,选择基板上的4个小面,按 OK
- 再次选择New新建集,命名为 CLAMP05,选择筋板上的4个小面,按 OK
- 关闭集管理器Collector Manager 对话框
-
Free and Coincident Nodes 自由和重合节点
- 在浏览器窗口的“Free Nodes”右键,选择Delete删除自由节点
- 菜单Checks > Coincident Nodes 检测重合节点
- 按Check检测,按Fuse All融合重合节点(即重合节点融合为一个节点),Apply确认
- 融合后,再次检测以保证无重合节点。
Check coincident nodes and Fuse All
Coincident Elements 重合单元
- 菜单Checks > Coincident Elements检测重合单元,步骤与重合节点处理类似。本例中无重合单元
Check coincident elements (none in this example)
Element Quality 单元质量
- 菜单Checks > Element Quality检测单元质量
- 除“Min Jacobian”外勾除其他项,从单元类型下拉列表中选择“3D”,按Check检测3D单元质量
- 在“Quality Correct”质量修复下点击Auto Correct 自动修复问题单元
- 关闭Element Quality 单元质量对话框
Element Boundaries 单元边界
- 菜单Checks > Boundary检测单元边界,这可检测裂缝等
- 按Check检测,按Apply确定,关闭对话框
Check element boundaries
Store the Model 保存模型
- 保存模型为*.vdb 文件 (LIU-DONG.vdb).
Export the Model for Simulation 导出模型到Visual Weld
- 现在可导出到Visual Weld.
- 菜单File > Export文件导出
- 以ASC文件类型导出文件,名为<project_name>_DATA30.ASC,本例名为PANEL_BAR_LIU_ASC
- 点击Save。
Starting the Welding Project 启动焊接工程
- 关闭Visual-MESH 7.5,启动 Visual-WELD 7.5.
- 菜单File >Open打开文件
- 选择先前保存的*.ASC文件(PANEL_BAR_LIU_ASC) ,按 Open打开
Solver Settings 求解器设置
仅在第一次求解模型时需要:
- 菜单Tools >Solver Settings求解器设置
- 在Product产品模块下拉列表中选择 sysweld
- 浏览选择求解器路径,该路径位于计算机的Program Files 下 (C:\Programs Files\ESI Group\SYSWORLD_en\2011.0 ,若为64位则在 C:\Program Files (x86)\ESI Group\SYSWORLD_en\2011.0)
Change the Solver Settings
Weld Deposit Options 焊接 沉积 选项
- 菜单File > General Preferences (一般设置)VWELD Preferences 页
- Export Not Yet Deposited Material(导出未沉积材料)选项设为NO,点击OK.
Defining the Weld Trajectories 定义焊接轨迹
- 在Display显示工具条上点击按钮Flat and Wireframe(平光及线框)显示体网格
- 菜单Welding > Create Trajectory 创建迹线
- 创建方法Method下拉中选择Two Nodes,选择下图所示的节点作为Start Nodes起始节点,中键确定
注:总是先选择Weld line焊接线的节点,而后才是Reference line参考线的节点。本例中,蓝色点表示焊接线的起始节点,棕色点表示参考线的起始节点,热源沿PATH移动,使用REF定向
- 选择下图所示的两节点作为终止节点End Nodes,中键确定
- 点击Preview 预览焊接轨迹,Apply 确定
- 可注意到在浏览器页的Collectors 下已自动添加了轨迹线的相关集(下图中的10-19),加上了前缀J01 。
Creating the Heat Transfer Skin 创建热传导表面
菜单Tools > Generate Skin生成表面。在view选择Z—X面
手动框选 到最下面那个单元格
- 确定Extract at下拉为Open Faces(在开放面处提取)
- 确定未勾选Extract at Part Boundaries(在Part边界处提取)
- 勾选Share Original Nodes (共享原始节点)
- 点击Extract 2D (提取2D面)并 Apply确定
- 在浏览器窗,对刚创建的part重命名为AIR
Project Definition 工程定义
- 菜单Welding >Welding Advisor焊接顾问
- Welding Advisor焊接顾问Step 1第一步“Project Description”工程描述
- 按如下输入工程信息:
- *Name(名称,必填):TJOINT
- Title(标题):ARC Welding of a T-Joint
- Working directory(工作文件夹):浏览选择 (若有必要就创建新文件夹)
- 注:工作文件夹路径不能存在空格,可用下划线代替空格
- 可行- D:\Panel_Bar_Results
- 不行– C:\Documents and Settings\Admin\Desktop\PB Results
- General description(一般描述):Example on simultaneous double T-joint ARC welding (symmetry condition applied )
- Material description(材料描述):S355 structural steel
- 注:工作文件夹路径不能存在空格,可用下划线代替空格
Step 1: Project Description
- 填完必填项后(前有 “*” 标识) ,下一步按钮以橙色显示 ,当前步蓝色显示,已完成步绿色显示。
- 点击Step 2第二步按钮 ( ) 或右下角的下一步箭头按钮 ( ) 进入下一步
Setting the Global Parameter 设置全局参数
- 默认的Welding Advisor 焊接顾问根据网格模型及设置自动确定Computation Option计算选项,用户也可自行更改选择。在此使用的计算选项为“Solid”。
- 进入第三步.
Component Properties 元件属性
- 点击按钮 弹出列表.
- 选择PLATE1 _COMPO和PLATE2_COMPO集,按OK 。
- Material从下拉列表中选择 S355J2G3,而后Add为选定的元件指定材料
- 点击Joints with Filler 给接头填充材料指定材料
- 点击 弹出列表,选择J01 _WIRE 集按 OK。
- Material从下拉列表中选择 S355J2G3,而后Add为选定的接头指定材料
Step 3: Assign Component Properties
- 进入第四步Step .
Welding Process 焊接工艺
- 选择工艺类型*Process type 为一般弧焊General Arc.
- 设定焊接单位长度能量Energy / unit Length of Weld: 单位为 J/mm ,速度Velocity: 单位为 mm/sec.
- 点击焊接线按钮 弹出集列表
- 选择J01_PATH 按 OK.
- 与该焊接线相关的对象诸如填充材料Filler Material, 焊接组Welding Group, 参考线Reference Line等会基于约定命名文件自动填写
Step 4: First welding Process
- 按Next >> 或直接选择 Weld Pool(焊接熔池) 页
- 热源Heat Source选择ARC
- 输入以下值:
- *Velocity速度:310
- *InitialTime起始时间: 0.000
- End Time: 441(基于焊接线长度自动计算)
- 输入以下*Estimated估计值:
- Length熔池长: 000( mm 单位)
- Width熔池宽: 000( mm单位)
- Penetration熔池深: 500( mm单位)
- 按Next >>或选择 Energy 页
- 输入下列值:
- *Energy/Unit length单位长度能量: 28000
- *Efficiency效率: 1.000
- Power Ratio功率比: 1.200
- Length Ratio长度比: 0.500
- 勾选 Start/End Energy Ramp (起始/结束能量斜率),点击 Add 更新焊接线
Step 4: Weld Pool and Energy settings of the first weld
Step 4: Properties of the weld lines
- 进入第5步Step .
Cooling Condition 冷却条件
- 点击集按钮 ,选择集 AIR(前面创建的Skin表面)按 OK。
- 介质*Medium 选择 Free Air Cooling (空冷),外界温度Ambient Temp为20
- 点击Add按钮更新热交换条件
Step 5: Cooling Condition
- 进入第6步.
Clamping Conditions 夹持条件
- 点击集按钮 选择 CLAMP 01集,按OK.
- 夹持类型选择Rigid (刚性夹持),刚性夹持方向“Rigid in Direction”为“Y和Z”
- 点击Add按钮更新夹持条件定义
Step 6: Rigid clamping definition
- 点击集按钮 选择 CLAMP02 集,按OK.
- 夹持类型选择Rigid (刚性夹持),刚性夹持方向“Rigid in Direction”为“Y”
- 点击Add按钮更新夹持条件定义
Step 6: Rigid clamping definition
- 点击集按钮 选择 CLAMP03集,按OK.
- 夹持类型选择Symmetry,点击Add按钮更新夹持条件。
- 点击集按钮 选择 CLAMP04集,按OK.
- 夹持类型选择Elastic,在 Elastic Stiffness中的In Plane填写:000;在 Perpendicular to Plane: 1000.000,点击Add按钮更新夹持条件定义
- 点击集按钮 选择 CLAMP05集,按OK.
- 夹持类型选择Elastic,在 Elastic Stiffness中的In Plane填写:000;在 Perpendicular to Plane: 1000.000,点击Add按钮更新夹持条件定义
Step 6: Clamping Definitions
- 定义完所有夹持类型后,在Clamping Condition中点击夹持按钮选择列表中所有夹持,按OK.
- Name保持为缺省
- 输入夹持起始时间*Start time: 为0
- 输入夹持结束时间*End time: 为0
- 点击Add按钮更新夹持条件定义
- 点击夹持按钮,在列表中选择CLAMP01,CLAMP02,
- Name保持为缺省
- 输入夹持起始时间*Start time: 为 600.0
- 输入夹持结束时间*End time: 为 601.0
- 点击Add按钮更新夹持条件定义
- 点击夹持按钮,在列表中选择CLAMP01,CLAMP02和C;AMP03。
- Name保持为缺省
- 输入夹持起始时间*Start time: 为 601.0
- 输入夹持结束时间*End time: 为3600.0
- 点击Add按钮更新夹持条件定义
Step 6: Properties of the Clamping Conditions
- 进入第7步.
Loads and Deformations 载荷与变形
- 本例不涉及任何载荷条件
- 进入第8步.
Solution Parameters 求解参数
- 两种分析类型默认都会被选上,若机械分析没必要则可勾除。本例将进行Thermo-Metallurgical热-金相和Mechanical机械分析
- 输入初始温度*Initial Temperature: 为
- 点击高级箭头查看更多选项,本例保持其缺省设置
Step 8: Solution Parameters
Solve 求解
- 点击Generate Input Data 生成输入数据以导出所有工程文件到工作目录
- 该步需花费一段时间
Job Submission 提交任务
- 菜单Welding > Computation Manager计算管理器
- 选择工程文件 TJOINT01.vdb (与第1步文件名相同).
- 勾选“Heat Transfer”和“Mechanical”下的所有选项,按Compute计算所有
- 注:该求解过程需耗费一定的时间,耗时长短取决于系统性能,(本例大约要一个小时)
- 任何时候均可按Kill Process 终止计算进程。注:若进程被终止,则无法查看结果。
- 项目计算完成后相应的单元格会变绿,蓝色表示项目正在计算;橙色表明项目计算存在问题,可点击查看日志文件log files
- 所有单元格变绿后,该窗口会关闭
Solution Manager: Solution Progress
下一篇:是结果发分析。由于整个教程太长,分为网格划分、工艺准备与焊接、结果分析三个部分,整个文档可以在最后一篇,阅读原文下载。
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